W Lidzbarku Warmińskim powstanie prototypowa „Ciepłownia Przyszłości” od konsorcjum EUROS ENERGY i Veolia [WIDEO]

zk

25.04.2022 16:16 Źródło: NCBiR; gov.pl; cieplownictwoprzyszlosci.pl; eurosenergy.com
Strona główna Energetyka, OZE W Lidzbarku Warmińskim powstanie prototypowa „Ciepłownia Przyszłości” od konsorcjum EUROS ENERGY i Veolia [WIDEO]

Partnerzy portalu

W Lidzbarku Warmińskim powstanie prototypowa „Ciepłownia Przyszłości” od konsorcjum EUROS ENERGY i Veolia [WIDEO] - ZielonaGospodarka.pl
Fot. cieplowniaprzyszlosci.pl

W Lidzbarku Warmińskim powstanie prototypowa „Ciepłownia Przyszłości”. Pracę rozpocznie już w przyszłym roku. Na podstawie przedstawionych rezultatów prac badawczych Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) wyłoniło wykonawcę, który wybuduje nowatorską instalację, w blisko 100 proc. opartą na technologiach wykorzystujących odnawialne źródła energii. Tego zadania podejmie się firma EUROS ENERGY Sp. z o.o., producent ekologicznych rozwiązań instalacyjnych. Przedsięwzięcie jest wspierane przez Fundusze Europejskie w ramach Programu Inteligentny Rozwój.

Celem rozpoczętego przed rokiem przedsięwzięcia NCBR „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE” jest opracowanie innowacyjnej technologii oraz innowacji procesowych, które umożliwią modernizację istniejących systemów ciepłowniczych opartych na paliwach kopalnych przy wykorzystaniu technologii OZE (z wyłączeniem spalania biomasy, które jest uciążliwe środowiskowo). Przedsięwzięcie potwierdzi hipotezę badawczą o rynkowej wykonalności systemu ciepłowniczego, który dostarczać będzie ciepło ze źródeł odnawialnych o udziale 80-100 proc. OZE – przy utrzymaniu akceptowalnej ceny dla odbiorcy. Zakreślony horyzont czasowy jest bardzo ambitny: Ciepłownia Przyszłości w wersji pełnoskalowego demonstratora nowej technologii musi powstać i wejść do eksploatacji przed końcem 2023 roku.

Dziś ten cel jest znacznie bliższy do osiągnięcia. Ogłoszona przez NCBR lista rankingowa uszeregowała pięciu wykonawców, którzy dostarczyli wyniki prac etapu pierwszego i zostali ocenieni z wynikiem pozytywnym. Są to: EUROS ENERGY Sp. z o.o.; konsorcjum SEC Region Sp. z o.o oraz PlanEnergi Fond; konsorcjum RAFAKO Innovation Sp. z o.o. oraz EC BREC Instytut Energetyki Odnawialnej Sp. z o.o.; RenBio Sp. z o.o; konsorcjum Instytut Badań Stosowanych Politechniki Warszawskiej Sp. z o.o., Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki w Krakowie oraz FHU Urządzenia Grzewcze Marek Czamara. Dopuszczenie do etapu drugiego uzyskał pierwszy z wymienionych podmiotów.

– Zależy nam na tym, żeby pomysły polskich przedsiębiorców i naukowców przyczyniały się do znaczącej zmiany w sektorze energetycznym. W przedsięwzięciu „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE” poprzeczka została ustawiona naprawdę wysoko, ponieważ wymagaliśmy udziału energii ze źródeł odnawialnych na poziomie co najmniej 80 proc. Teraz mogę już powiedzieć, że przedstawione i ocenione wyniki prac etapu pierwszego zawierają realistyczne koncepcje. Pozwalają one potwierdzić, że dostępnymi dziś środkami technologicznymi można w polskim ciepłownictwie osiągać cele, które wyznacza strategia Europejskiego Zielonego Ładu – mówi dr Remigiusz Kopoczek, p.o. dyrektor Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. – Istniejące systemy ciepłownicze mogą być zarazem tak modernizowane, aby pozwolić ich właścicielom „uodpornić się” na zmiany przepisów prawnych oraz perturbacje, jakie rynki przechodzą z powodu innych okoliczności, w szczególności skutkujących wzrostem cen paliw, dostaw i usług. To bardzo istotne z punktu widzenia bezpieczeństwa energetycznego państwa – dodaje.

Ciepłownie OZE i strategia Zielonego Ładu

Koncepcja przedstawiona przez EUROS ENERGY Sp. z o.o. w pierwszym etapie przedsięwzięcia uzyskała najwięcej punktów w procesie oceny, przeprowadzonej na podstawie kryteriów określonych przez NCBR. I to ona będzie podstawą do wybudowania Ciepłowni Przyszłości w Lidzbarku Warmińskim, na działce znajdującej się na terenie ciepłowni należącej do Veolii Północ Sp. z o.o., partnera wykonawcy w tym projekcie.

Zwycięska koncepcja oferuje osiągnięcie parametrów techniczno-ekonomicznych nawet lepszych niż obiecane we wniosku, a dodatkowo stan zaawansowania przygotowań najlepiej rokuje na dochowanie terminów.

EUROS ENERGY Sp. z o.o. działa na rynku od 12 lat, dostarczając rozwiązania, które pozwalają na obniżenie kosztów ogrzewania i chłodzenia w sposób możliwie neutralny dla środowiska. Co przesądziło o tym, że firma zgłosiła się do udziału w przedsięwzięciu „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE”?

– Transformacja energetyczna OZE jest wpisana w misję naszej firmy i cele naszej działalności. To było płynne przejście: pracowaliśmy właśnie nad projektem wykorzystania pomp ciepła dla produkcji ciepłej wody użytkowej, tak aby całkowicie wyłączyć kotły węglowe poza sezonem grzewczym w jednej z ciepłowni na północy. Wtedy to wydawało się wszystkim zbyt ryzykowne, nierealne i odległe. Ogłoszony przez NCBR nabór do „Ciepłowni Przyszłości” pojawił się w idealnym dla nas i dla ciepłownictwa momencie – mówi dr inż. Tomasz Walczak, wiceprezes EUROS ENERGY Sp. o.o. – To okazja do wdrożenia zdobytej dotychczas wiedzy i doświadczenia w większej skali, a przez to dalszego rozwoju naszych kompetencji i produktów – uzupełnia.

Wykonawca przewiduje, że polskie gminy zainteresują się „Ciepłowniami Przyszłości” i będą chciały mieć takie rozwiązania u siebie.

– Nasza Ciepłownia Przyszłości to projekt prawdziwej transformacji energetycznej OZE dla ciepłownictwa powiatowego i gminnego, pełne odejście od spalania paliw kopalnych i biomasy, a nie proste przestawienie ciepłowni z węgla na gaz ziemny. Dzięki maksymalnemu lokalnemu wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii mamy system niemal zeroemisyjny (90% OZE w bilansie) i stabilność cen ciepła dla odbiorcy końcowego – podkreśla dr Kamil Kwiatkowski, dyrektor ds. projektów badawczych w EUROS ENERGY.

Poznaj zwycięską koncepcję

Jako największe atuty swojej koncepcji wykonawca wskazuje w pierwszym rzędzie pompy ciepła – do tej pory niekojarzone z ciepłownictwem urządzenia o znakomitej efektywności energetycznej. Jak zapewnia, w ich produkcji EUROS ENERGY ma już spore doświadczenie. Drugie istotne rozwiązanie to trójstopniowe magazynowanie ciepła, w tym dwa magazyny sezonowe ładowane latem energią w 100% OZE. Całość spaja przemyślane zarządzanie energią, tak aby nie zmarnować ani jednego gigadżula ciepła czy energii elektrycznej. Ale to nie wszystko.

– Nie można zapominać o skalowalności naszej koncepcji i szybkości wdrożenia. Naszą wizję opisaliśmy szczegółowo na stronie www.cieplowniaprzyszlosci.pl – dodaje dr Kwiatkowski.

Jednym z kryteriów oceny w pierwszym etapie przedsięwzięcia był potencjał wdrożeniowy projektów. Kto w praktyce skorzysta z wyników prac EUROS ENERGY?

– Przede wszystkim ciepłownie w polskich miastach i miasteczkach, zasilane węglem, którego za chwilę może nie być lub będzie bardzo drogi. Ciepłownia Przyszłości pozwala istotnie obniżyć współczynnik nakładu energii nieodnawialnej i śmiało przyłączać nowe budynki. Także w dużych miastach możliwe jest wykorzystanie elementów projektu dla wzmocnienia końcówek sieci i podłączenia kolejnych budynków – wylicza wiceprezes Tomasz Walczak.

Dlaczego jest przekonany, że wybuduje prototypową „Ciepłownię Przyszłości” w wyznaczonym przez NCBR terminie? – Od początku działalności spółki dbaliśmy o rozwój naszych kompetencji. Zrealizowaliśmy i obecnie realizujemy kilka projektów badawczych dotyczących profilowania zapotrzebowania na energię elektryczną urządzeń chłodniczych, magazynowania ciepła i chłodu czy też rozwiązań systemowych dla budownictwa wielorodzinnego. Jesteśmy wyposażeni w profesjonalne laboratoria badawcze. A przede wszystkim mamy fantastyczny zespół profesjonalistów, ludzi zaangażowanych i w pełni skupionych na realizacji w praktyce transformacji energetycznej – konkluduje wiceprezes EUROS ENERGY Sp. z o.o.


Know how - pompy ciepła i magazynowanie

Sercem technologii są pompy ciepła – urządzenia grzewcze fundamentalnie różne od urządzeń opartych na procesie spalania. W przypadku procesów spalania ciepło powstaje z uwolnienia energii wiązań chemicznych w paliwie. Sprawność procesu konwersji energii nie może być większa niż 100% z uwagi na zasadę zachowania energii. W przypadku pomp ciepła nie mamy jednak do czynienia z konwersją energii, a z jej przenoszeniem z jednego medium do drugiego – a dokładniej z medium o niższej temperaturze (nazywanym dolnym źródłem ciepła) do medium o wyższej temperaturze (nazywanym górnym źródłem ciepła). Jako dolne źródło ciepła występują najczęściej powietrze lub grunt, zaś górnym źródłem ciepła jest instalacja grzewcza. 

Ciepło przenoszone jest przez czynnik roboczy, który odbiera ciepło od dolnego źródła ciepła i oddaje je do górnego źródła ciepła – realizując w ten sposób obieg termodynamiczny nazywany obiegiem Lindego. Czynnik roboczy odbierając ciepło paruje, a oddając ciepło skrapla się. Oznacza to, że temperatura parowania czynnika roboczego jest niższa od temperatury skraplania się. Aby było to możliwe fizycznie, pary czynnika roboczego po odebraniu ciepła od dolnego źródła a przed dostarczeniem ciepła do górnego źródła muszą zostać sprężone. Sprężanie czynnika powoduje wzrost jego ciśnienia, a im większe ciśnienie czynnika, tym wyższa temperatura przejścia pomiędzy stanem ciekłym i gazowym (zwana temperaturą skraplania/parowania). 

Sprężanie czynnika roboczego odbywa się najczęściej przy pomocy sprężarki elektrycznej. Suma energii elektrycznej pobranej przez sprężarkę (a zatem dostarczonej do czynnika) wraz z ciepłem odebranym przez czynnik od dolnego źródła składają się na ciepło dostarczone do górnego źródła ciepła. Te trzy wielkości pozwalają określić efektywność pompy ciepła. Jednak ponieważ w pompie ciepła nie mamy do czynienia z konwersją energii, a jej przenoszeniem, nie mówimy o sprawności pompy, a o współczynniku wydajności grzewczej (COP – Coefficient of Performance). Zarówno sprawność, jak i współczynnik wydajności COP określają stosunek otrzymanego efektu do włożonego nakładu energii. W przypadku pompy ciepła otrzymanym efektem jest ciepło dostarczone do górnego źródła ciepła (instalacji grzewczej), zaś włożonym nakładem energii jest energia elektryczna zasilająca sprężarkę. Ponieważ ciepło dostarczone do górnego źródła ciepła jest równe sumie ciepła odebranego z dolnego źródła oraz energii elektrycznej sprężarki, to iloraz ciepła dostarczonego do górnego źródła ciepła przez energię elektryczną sprężarki zawsze będzie wyższy od 1. W rzeczywistości wartości współczynnika COP wahają się w granicach od 2 do 6.


W opracowanej technologii Ciepłowni Przyszłości wydajne, rewersyjne pompy ciepła zintegrowano z trzema dolnymi źródłami: z powietrznymi wymiennikami ciepła, z  niskotemperaturowym magazynem gruntowym oraz z  wysokotemperaturowym magazynem wodnym. System zasilany jest energią elektryczną produkowaną bezpośrednio na miejscu z hybrydowych kolektorów słonecznych PVT oraz z pobliskiej instalacji fotowoltaicznej. W zimowe noce system wspierany jest energią elektryczną dostarczaną z Krajowej Sieci Elektroenergetycznej, w tym energią elektryczną zakupioną z gwarancją pochodzenia z odnawialnych źródeł energii w ramach kontraktów typu Power Purchase Agreement (w skrócie PPA).

Dzięki zastosowanemu bezemisyjnemu magazynowaniu ciepła z lata na zimę uzyskano sumaryczną wartość współczynnika SCOP dla systemu pomp ciepła na poziomie 3,5. Wartość SCOP na tym poziomie gwarantuje, że minimum 70% ciepła pochodzi ze źródeł odnawialnych, nawet gdyby całość energii elektrycznej była wyprodukowana z węgla. W rzeczywistości większa część wymaganej energii elektrycznej jest generowana lokalnie z modułów PV i PVT.

Pierwszym poziomem magazynowania z nich jest magazyn krótkoterminowy w postaci zbiornika wody (bufora) o pojemności 100 m3 i zakresie temperaturowym pracy od 60⁰C do 85⁰C. Celem zastosowania bufora jest maksymalizacja autokonsumpcji energii elektrycznej wyprodukowanej lokalnie w panelach PV i kolektorach PVT. Pełna autokonsumpcja została osiągnięta dzięki wprowadzenia do układu dodatkowych grzałek elektrycznych umieszczonych w buforze. Należy podkreślić, że grzałki te są zasilane wyłącznie energią elektryczną z instalacji PV i PVT oraz nie stanowią źródła szczytowego zasilanego energią z sieci elektroenergetycznej. Zaproponowane rozwiązanie pozwala nie tylko na zapewnienie 100% udziału OZE w produkcji ciepłej wody użytkowej w okresie letnim, ale także na efektywne lokalne zagospodarowanie energii elektrycznej produkowanej przez instalacje fotowoltaiczne.

Fot. cieplowniaprzyszlosci.pl

Drugi poziom magazynowania stanowi niskotemperaturowy magazyn gruntowy charakteryzujący się dużą pojemnością cieplną oraz wysoką efektywnością magazynowania. Magazyn gruntowy składa się z 300 wymienników gruntowych o długości 99,9 metra, a jego zakres temperaturowy pracy to 5⁰C – 15⁰C. Magazyn jest ładowany w ciągu lata ciepłem wyprodukowanym przez pompy ciepła, dla których dolnym źródłem ciepła jest wtedy powietrzny wymiennik ciepła, oraz ciepłem z kolektorów hybrydowych PVT. Pompy ciepła w trybie ładowania magazynu gruntowego zasilane są wyłącznie energią elektryczną wyprodukowaną lokalnie z instalacji PV i PVT. Współpraca instalacji PVT z niskotemperaturowym magazynem gruntowym pozwala na osiągnięcie lepszej efektywności ładowania niż współpraca z magazynem wysokotemperaturowym. Magazyn gruntowy w największym stopniu rozładowywany jest jesienią oraz wiosną.

Ostatnim z poziomów magazynowania ciepła jak wysokotemperaturowy magazyn wodny, składający się ze szczelnego, zaizolowanego basenu ziemnego o pojemności 15 tys. m3, wypełnionego w całości wodą. Temperatura pracy magazynu zawiera się w zakresie od 7⁰C do 70⁰C. Dzięki wyższym temperaturom wody w magazynie wysokotemperaturowym pompy ciepła pracują przy wysokich parametrach współczynnika wydajności grzewczej COP. Jest to szczególnie istotne z tego powodu, że wodny magazyn ciepła jest najczęściej wykorzystywany zimą w warunkach niskich temperatur zewnętrznych, niewielkiej produkcji energii elektrycznej z instalacji PV i PVT oraz wyższych wymaganych temperatur zasilania sieci ciepłowniczej.

Warstwowe ułożenie komponentów Demonstratora Technologii pozwala na zmniejszenie zajętości terenu.



Z uwagi na mniejszą gęstość energii źródeł odnawialnych niż instalacji bazujących na paliwach kopalnych, aby wdrożyć Technologię Ciepłowni Przyszłości należy dysponować relatywnie dużym terenem – w porównaniu z terenem zajmowanym przez instalacje oparte o spalanie paliw kopalnych lub biomasy. W celu maksymalnego wykorzystania dostępnej powierzchni działki i osiągnięcia największej możliwej gęstości energetycznej dla Technologii Demonstratora poszczególne elementy instalacji są ułożone warstwowo, co pokazano na Rysunku 6.

W celu maksymalnego wykorzystania dostępnej powierzchni działki i osiągnięcia największej możliwej gęstości energetycznej dla Technologii Demonstratora poszczególne elementy instalacji są ułożone warstwowo. Na całej powierzchni działki ciepłowni zostaną rozmieszone odwierty na potrzeby instalacji wymienników pionowych magazynu gruntowego. Następnie na tym samym obszarze zostanie zbudowany wodny magazyn ciepła, który zajmie około 40% powierzchni terenu z wymiennikami gruntowymi. Rozwiązanie to nie tylko zwiększa gęstość energetyczną systemu, ale również zapewnia dodatkową izolację od góry magazynu gruntowego. Co więcej, na ścianach oraz dachu wysokotemperaturowego magazynu wodnego zostaną zainstalowane panele fotowoltaiczne oraz kolektory hybrydowe PVT.


Przedsięwzięcie „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE” jest tylko jedną z inicjatyw NCBR wspierających realizację strategii Europejskiego Zielonego Ładu. W ramach tej transformacji, dzięki spożytkowaniu środków z Funduszy Europejskich w ramach Programu Inteligentny Rozwój, opracowane zostaną również: elektrociepłownia w lokalnym systemie energetycznym, budynki efektywnie energetycznie i procesowo, nowoczesne oczyszczalnie ścieków, innowacyjne biogazownie, magazyny energii elektrycznej oraz ciepła i chłodu, wentylacja dla szkół i domów oraz technologie domowej retencji. Projekty, nad którymi pracują wykonawcy, to szansa dla Polski na czystsze środowisko, zdrowsze społeczeństwo i nowoczesną, konkurencyjną gospodarkę.

Szczegółowe informacje na temat przedsięwzięcia „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE” znajdziesz TUTAJ.

Grupa Veolia

Grupa Veolia w Polsce od ponad 20 lat jest sprawdzonym partnerem miast i przemysłu na terenie całego kraju. Opierając się na wiedzy i doświadczeniu oferuje innowacyjne usługi dostosowane do potrzeb Klientów. Inwestując w rozbudowę i modernizację swojej infrastruktury produkcyjnej i dystrybucyjnej, a także rozwijając działalność w zakresie efektywnego zarządzania energią,  gospodarki wodno-ściekowej i odpadowej zapewnia najwyższą jakość usług. Wpisując się w model gospodarki o obiegu zamkniętym tworzy i wdraża rozwiązania efektywne ekonomicznie i przyjazne dla środowiska przyczyniając się do zrównoważonego rozwoju miast i przemysłu.

Grupa Veolia w Polsce zatrudnia 4 600 pracowników, których misją jest odnawianie zasobów świata. Prowadzi działalność w 109 miejscowościach, w 58 miastach zarządza sieciami ciepłowniczymi. Działa poprzez spółki operacyjne: Veolia Energia Polska (holding), Veolia Energia Warszawa, Veolia Energia Łódź, Veolia Energia Poznań, Veolia Term, Veolia Industry Polska, Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Tarnowskich Górach oraz ich spółki zależne.


EUROS ENERGY

EUROS ENERGY Sp. z o.o. jest propagatorem nowoczesnej energetyki oraz producentem ekologicznych rozwiązań instalacyjnych. Atutem naszych rozwiązań jest nie tylko zminimalizowanie kosztów eksploatacyjnych budynku, ale przede wszystkim ich niebagatelny wpływ na ogólną kondycję, zdrowie oraz polepszenie komfortu życia użytkowników.

Partnerzy portalu

ase_390x150_2022

Surowce

 Ropa brent 64,38 $ baryłka  0,00% 21:58
 Cyna 33875,00 $ tona -0,07% 19 maj
 Cynk 3647,00 $ tona 0,03% 19 maj
 Aluminium 2825,00 $ tona -0,67% 19 maj
 Pallad 2680,00 $ uncja  0,00% 21:57
 Platyna 1191,10 $ uncja  0,00% 21:59
 Srebro 25,11 $ uncja  0,00% 21:59
 Złoto 1731,30 $ uncja  0,00% 21:59

Dziękujemy za wysłane grafiki.